b3c39b11b305a6c166c41431919fcc32f03e0d94
[vpp.git] / src / vnet / tcp / tcp_output.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2016 Cisco and/or its affiliates.
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 #include <vnet/tcp/tcp.h>
17 #include <vnet/lisp-cp/packets.h>
18 #include <math.h>
19
20 vlib_node_registration_t tcp4_output_node;
21 vlib_node_registration_t tcp6_output_node;
22
23 typedef enum _tcp_output_next
24 {
25   TCP_OUTPUT_NEXT_DROP,
26   TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP,
27   TCP_OUTPUT_NEXT_IP_REWRITE,
28   TCP_OUTPUT_NEXT_IP_ARP,
29   TCP_OUTPUT_N_NEXT
30 } tcp_output_next_t;
31
32 #define foreach_tcp4_output_next                \
33   _ (DROP, "error-drop")                        \
34   _ (IP_LOOKUP, "ip4-lookup")                   \
35   _ (IP_REWRITE, "ip4-rewrite")                 \
36   _ (IP_ARP, "ip4-arp")
37
38 #define foreach_tcp6_output_next                \
39   _ (DROP, "error-drop")                        \
40   _ (IP_LOOKUP, "ip6-lookup")                   \
41   _ (IP_REWRITE, "ip6-rewrite")                 \
42   _ (IP_ARP, "ip6-discover-neighbor")
43
44 static char *tcp_error_strings[] = {
45 #define tcp_error(n,s) s,
46 #include <vnet/tcp/tcp_error.def>
47 #undef tcp_error
48 };
49
50 typedef struct
51 {
52   tcp_header_t tcp_header;
53   tcp_connection_t tcp_connection;
54 } tcp_tx_trace_t;
55
56 u16 dummy_mtu = 1460;
57
58 u8 *
59 format_tcp_tx_trace (u8 * s, va_list * args)
60 {
61   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
62   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
63   tcp_tx_trace_t *t = va_arg (*args, tcp_tx_trace_t *);
64   u32 indent = format_get_indent (s);
65
66   s = format (s, "%U\n%U%U",
67               format_tcp_header, &t->tcp_header, 128,
68               format_white_space, indent,
69               format_tcp_connection, &t->tcp_connection, 1);
70
71   return s;
72 }
73
74 static u8
75 tcp_window_compute_scale (u32 window)
76 {
77   u8 wnd_scale = 0;
78   while (wnd_scale < TCP_MAX_WND_SCALE && (window >> wnd_scale) > TCP_WND_MAX)
79     wnd_scale++;
80   return wnd_scale;
81 }
82
83 /**
84  * Update max segment size we're able to process.
85  *
86  * The value is constrained by our interface's MTU and IP options. It is
87  * also what we advertise to our peer.
88  */
89 void
90 tcp_update_rcv_mss (tcp_connection_t * tc)
91 {
92   /* TODO find our iface MTU */
93   tc->mss = dummy_mtu - sizeof (tcp_header_t);
94 }
95
96 /**
97  * TCP's initial window
98  */
99 always_inline u32
100 tcp_initial_wnd_unscaled (tcp_connection_t * tc)
101 {
102   /* RFC 6928 recommends the value lower. However at the time our connections
103    * are initialized, fifos may not be allocated. Therefore, advertise the
104    * smallest possible unscaled window size and update once fifos are
105    * assigned to the session.
106    */
107   /*
108      tcp_update_rcv_mss (tc);
109      TCP_IW_N_SEGMENTS * tc->mss;
110    */
111   return TCP_MIN_RX_FIFO_SIZE;
112 }
113
114 /**
115  * Compute initial window and scale factor. As per RFC1323, window field in
116  * SYN and SYN-ACK segments is never scaled.
117  */
118 u32
119 tcp_initial_window_to_advertise (tcp_connection_t * tc)
120 {
121   u32 max_fifo;
122
123   /* Initial wnd for SYN. Fifos are not allocated yet.
124    * Use some predefined value. For SYN-ACK we still want the
125    * scale to be computed in the same way */
126   max_fifo = TCP_MAX_RX_FIFO_SIZE;
127
128   tc->rcv_wscale = tcp_window_compute_scale (max_fifo);
129   tc->rcv_wnd = tcp_initial_wnd_unscaled (tc);
130
131   return clib_min (tc->rcv_wnd, TCP_WND_MAX);
132 }
133
134 static void
135 tcp_update_rcv_wnd (tcp_connection_t * tc)
136 {
137   i32 observed_wnd;
138   u32 available_space, max_fifo, wnd;
139
140   /*
141    * Figure out how much space we have available
142    */
143   available_space = transport_max_rx_enqueue (&tc->connection);
144   max_fifo = transport_rx_fifo_size (&tc->connection);
145
146   ASSERT (tc->rcv_opts.mss < max_fifo);
147   if (available_space < tc->rcv_opts.mss && available_space < max_fifo >> 3)
148     available_space = 0;
149
150   /*
151    * Use the above and what we know about what we've previously advertised
152    * to compute the new window
153    */
154   observed_wnd = (i32) tc->rcv_wnd - (tc->rcv_nxt - tc->rcv_las);
155   if (observed_wnd < 0)
156     observed_wnd = 0;
157
158   /* Bad. Thou shalt not shrink */
159   if (available_space < observed_wnd)
160     {
161       wnd = observed_wnd;
162       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RCV_WND_SHRUNK, tc, observed_wnd, available_space);
163     }
164   else
165     {
166       wnd = available_space;
167     }
168
169   /* Make sure we have a multiple of rcv_wscale */
170   if (wnd && tc->rcv_wscale)
171     {
172       wnd &= ~(1 << tc->rcv_wscale);
173       if (wnd == 0)
174         wnd = 1 << tc->rcv_wscale;
175     }
176
177   tc->rcv_wnd = clib_min (wnd, TCP_WND_MAX << tc->rcv_wscale);
178 }
179
180 /**
181  * Compute and return window to advertise, scaled as per RFC1323
182  */
183 static u32
184 tcp_window_to_advertise (tcp_connection_t * tc, tcp_state_t state)
185 {
186   if (state < TCP_STATE_ESTABLISHED)
187     return tcp_initial_window_to_advertise (tc);
188
189   tcp_update_rcv_wnd (tc);
190
191   if (tc->rcv_wnd == 0)
192     {
193       tc->flags |= TCP_CONN_SENT_RCV_WND0;
194     }
195   else
196     {
197       tc->flags &= ~TCP_CONN_SENT_RCV_WND0;
198     }
199
200   return tc->rcv_wnd >> tc->rcv_wscale;
201 }
202
203 /**
204  * Write TCP options to segment.
205  */
206 static u32
207 tcp_options_write (u8 * data, tcp_options_t * opts)
208 {
209   u32 opts_len = 0;
210   u32 buf, seq_len = 4;
211
212   if (tcp_opts_mss (opts))
213     {
214       *data++ = TCP_OPTION_MSS;
215       *data++ = TCP_OPTION_LEN_MSS;
216       buf = clib_host_to_net_u16 (opts->mss);
217       clib_memcpy (data, &buf, sizeof (opts->mss));
218       data += sizeof (opts->mss);
219       opts_len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
220     }
221
222   if (tcp_opts_wscale (opts))
223     {
224       *data++ = TCP_OPTION_WINDOW_SCALE;
225       *data++ = TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
226       *data++ = opts->wscale;
227       opts_len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
228     }
229
230   if (tcp_opts_sack_permitted (opts))
231     {
232       *data++ = TCP_OPTION_SACK_PERMITTED;
233       *data++ = TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
234       opts_len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
235     }
236
237   if (tcp_opts_tstamp (opts))
238     {
239       *data++ = TCP_OPTION_TIMESTAMP;
240       *data++ = TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
241       buf = clib_host_to_net_u32 (opts->tsval);
242       clib_memcpy (data, &buf, sizeof (opts->tsval));
243       data += sizeof (opts->tsval);
244       buf = clib_host_to_net_u32 (opts->tsecr);
245       clib_memcpy (data, &buf, sizeof (opts->tsecr));
246       data += sizeof (opts->tsecr);
247       opts_len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
248     }
249
250   if (tcp_opts_sack (opts))
251     {
252       int i;
253       u32 n_sack_blocks = clib_min (vec_len (opts->sacks),
254                                     TCP_OPTS_MAX_SACK_BLOCKS);
255
256       if (n_sack_blocks != 0)
257         {
258           *data++ = TCP_OPTION_SACK_BLOCK;
259           *data++ = 2 + n_sack_blocks * TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK;
260           for (i = 0; i < n_sack_blocks; i++)
261             {
262               buf = clib_host_to_net_u32 (opts->sacks[i].start);
263               clib_memcpy (data, &buf, seq_len);
264               data += seq_len;
265               buf = clib_host_to_net_u32 (opts->sacks[i].end);
266               clib_memcpy (data, &buf, seq_len);
267               data += seq_len;
268             }
269           opts_len += 2 + n_sack_blocks * TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK;
270         }
271     }
272
273   /* Terminate TCP options */
274   if (opts_len % 4)
275     {
276       *data++ = TCP_OPTION_EOL;
277       opts_len += TCP_OPTION_LEN_EOL;
278     }
279
280   /* Pad with zeroes to a u32 boundary */
281   while (opts_len % 4)
282     {
283       *data++ = TCP_OPTION_NOOP;
284       opts_len += TCP_OPTION_LEN_NOOP;
285     }
286   return opts_len;
287 }
288
289 static int
290 tcp_make_syn_options (tcp_options_t * opts, u8 wnd_scale)
291 {
292   u8 len = 0;
293
294   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
295   opts->mss = dummy_mtu;        /*XXX discover that */
296   len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
297
298   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
299   opts->wscale = wnd_scale;
300   len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
301
302   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
303   opts->tsval = tcp_time_now ();
304   opts->tsecr = 0;
305   len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
306
307   if (TCP_USE_SACKS)
308     {
309       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED;
310       len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
311     }
312
313   /* Align to needed boundary */
314   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
315   return len;
316 }
317
318 static int
319 tcp_make_synack_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts)
320 {
321   u8 len = 0;
322
323   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
324   opts->mss = tc->mss;
325   len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
326
327   if (tcp_opts_wscale (&tc->rcv_opts))
328     {
329       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
330       opts->wscale = tc->rcv_wscale;
331       len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
332     }
333
334   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
335     {
336       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
337       opts->tsval = tcp_time_now ();
338       opts->tsecr = tc->tsval_recent;
339       len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
340     }
341
342   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
343     {
344       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED;
345       len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
346     }
347
348   /* Align to needed boundary */
349   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
350   return len;
351 }
352
353 static int
354 tcp_make_established_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts)
355 {
356   u8 len = 0;
357
358   opts->flags = 0;
359
360   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
361     {
362       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
363       opts->tsval = tcp_time_now ();
364       opts->tsecr = tc->tsval_recent;
365       len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
366     }
367   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
368     {
369       if (vec_len (tc->snd_sacks))
370         {
371           opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK;
372           opts->sacks = tc->snd_sacks;
373           opts->n_sack_blocks = clib_min (vec_len (tc->snd_sacks),
374                                           TCP_OPTS_MAX_SACK_BLOCKS);
375           len += 2 + TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK * opts->n_sack_blocks;
376         }
377     }
378
379   /* Align to needed boundary */
380   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
381   return len;
382 }
383
384 always_inline int
385 tcp_make_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts,
386                   tcp_state_t state)
387 {
388   switch (state)
389     {
390     case TCP_STATE_ESTABLISHED:
391     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
392     case TCP_STATE_CLOSED:
393     case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
394       return tcp_make_established_options (tc, opts);
395     case TCP_STATE_SYN_RCVD:
396       return tcp_make_synack_options (tc, opts);
397     case TCP_STATE_SYN_SENT:
398       return tcp_make_syn_options (opts, tc->rcv_wscale);
399     default:
400       clib_warning ("State not handled! %d", state);
401       return 0;
402     }
403 }
404
405 /**
406  * Update burst send vars
407  *
408  * - Updates snd_mss to reflect the effective segment size that we can send
409  * by taking into account all TCP options, including SACKs.
410  * - Cache 'on the wire' options for reuse
411  * - Updates receive window which can be reused for a burst.
412  *
413  * This should *only* be called when doing bursts
414  */
415 void
416 tcp_update_burst_snd_vars (tcp_connection_t * tc)
417 {
418   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
419
420   /* Compute options to be used for connection. These may be reused when
421    * sending data or to compute the effective mss (snd_mss) */
422   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts,
423                                        TCP_STATE_ESTABLISHED);
424
425   /* XXX check if MTU has been updated */
426   tc->snd_mss = clib_min (tc->mss, tc->rcv_opts.mss) - tc->snd_opts_len;
427   ASSERT (tc->snd_mss > 0);
428
429   tcp_options_write (tm->wrk_ctx[tc->c_thread_index].cached_opts,
430                      &tc->snd_opts);
431
432   tcp_update_rcv_wnd (tc);
433 }
434
435 void
436 tcp_init_mss (tcp_connection_t * tc)
437 {
438   u16 default_min_mss = 536;
439   tcp_update_rcv_mss (tc);
440
441   /* TODO cache mss and consider PMTU discovery */
442   tc->snd_mss = clib_min (tc->rcv_opts.mss, tc->mss);
443
444   if (tc->snd_mss < 45)
445     {
446       clib_warning ("snd mss is 0");
447       /* Assume that at least the min default mss works */
448       tc->snd_mss = default_min_mss;
449       tc->rcv_opts.mss = default_min_mss;
450     }
451
452   /* We should have enough space for 40 bytes of options */
453   ASSERT (tc->snd_mss > 45);
454
455   /* If we use timestamp option, account for it */
456   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
457     tc->snd_mss -= TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
458 }
459
460 static int
461 tcp_alloc_tx_buffers (tcp_main_t * tm, u8 thread_index, u16 * n_bufs,
462                       u32 wanted)
463 {
464   tcp_worker_ctx_t *ctx = &tm->wrk_ctx[thread_index];
465   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
466   u32 n_alloc;
467
468   ASSERT (wanted > *n_bufs);
469   vec_validate_aligned (ctx->tx_buffers, wanted - 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
470   n_alloc = vlib_buffer_alloc (vm, &ctx->tx_buffers[*n_bufs],
471                                wanted - *n_bufs);
472   *n_bufs += n_alloc;
473   _vec_len (ctx->tx_buffers) = *n_bufs;
474   return n_alloc;
475 }
476
477 always_inline int
478 tcp_get_free_buffer_index (tcp_main_t * tm, u32 * bidx)
479 {
480   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
481   tcp_worker_ctx_t *ctx = &tm->wrk_ctx[thread_index];
482   u16 n_bufs = vec_len (ctx->tx_buffers);
483
484   TCP_DBG_BUFFER_ALLOC_MAYBE_FAIL (thread_index);
485
486   if (PREDICT_FALSE (!n_bufs))
487     {
488       if (!tcp_alloc_tx_buffers (tm, thread_index, &n_bufs, VLIB_FRAME_SIZE))
489         {
490           *bidx = ~0;
491           return -1;
492         }
493     }
494   *bidx = ctx->tx_buffers[--n_bufs];
495   _vec_len (ctx->tx_buffers) = n_bufs;
496   return 0;
497 }
498
499 static void *
500 tcp_reuse_buffer (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b)
501 {
502   if (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
503     vlib_buffer_free_one (vm, b->next_buffer);
504   /* Zero all flags but free list index and trace flag */
505   b->flags &= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT - 1;
506   b->current_data = 0;
507   b->current_length = 0;
508   b->total_length_not_including_first_buffer = 0;
509   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
510
511   /* Leave enough space for headers */
512   return vlib_buffer_make_headroom (b, MAX_HDRS_LEN);
513 }
514
515 static void *
516 tcp_init_buffer (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b)
517 {
518   ASSERT ((b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT) == 0);
519   b->flags &= VLIB_BUFFER_NON_DEFAULT_FREELIST;
520   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
521   b->total_length_not_including_first_buffer = 0;
522   b->current_data = 0;
523   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
524   VLIB_BUFFER_TRACE_TRAJECTORY_INIT (b);
525   /* Leave enough space for headers */
526   return vlib_buffer_make_headroom (b, MAX_HDRS_LEN);
527 }
528
529 /**
530  * Prepare ACK
531  */
532 static void
533 tcp_make_ack_i (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, tcp_state_t state,
534                 u8 flags)
535 {
536   tcp_options_t _snd_opts, *snd_opts = &_snd_opts;
537   u8 tcp_opts_len, tcp_hdr_opts_len;
538   tcp_header_t *th;
539   u16 wnd;
540
541   wnd = tcp_window_to_advertise (tc, state);
542
543   /* Make and write options */
544   tcp_opts_len = tcp_make_established_options (tc, snd_opts);
545   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
546
547   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->snd_nxt,
548                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags, wnd);
549
550   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), snd_opts);
551   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
552 }
553
554 /**
555  * Convert buffer to ACK
556  */
557 void
558 tcp_make_ack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
559 {
560   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
561
562   tcp_reuse_buffer (vm, b);
563   tcp_make_ack_i (tc, b, TCP_STATE_ESTABLISHED, TCP_FLAG_ACK);
564   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_SENT, tc);
565   vnet_buffer (b)->tcp.flags = TCP_BUF_FLAG_ACK;
566   tc->rcv_las = tc->rcv_nxt;
567 }
568
569 /**
570  * Convert buffer to FIN-ACK
571  */
572 void
573 tcp_make_fin (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
574 {
575   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
576   u8 flags = 0;
577
578   tcp_reuse_buffer (vm, b);
579
580   flags = TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK;
581   tcp_make_ack_i (tc, b, TCP_STATE_ESTABLISHED, flags);
582
583   /* Reset flags, make sure ack is sent */
584   vnet_buffer (b)->tcp.flags &= ~TCP_BUF_FLAG_DUPACK;
585 }
586
587 /**
588  * Convert buffer to SYN
589  */
590 void
591 tcp_make_syn (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
592 {
593   u8 tcp_hdr_opts_len, tcp_opts_len;
594   tcp_header_t *th;
595   u16 initial_wnd;
596   tcp_options_t snd_opts;
597
598   initial_wnd = tcp_initial_window_to_advertise (tc);
599
600   /* Make and write options */
601   memset (&snd_opts, 0, sizeof (snd_opts));
602   tcp_opts_len = tcp_make_syn_options (&snd_opts, tc->rcv_wscale);
603   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
604
605   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->iss,
606                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, TCP_FLAG_SYN,
607                              initial_wnd);
608   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
609   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &snd_opts);
610 }
611
612 /**
613  * Convert buffer to SYN-ACK
614  */
615 void
616 tcp_make_synack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
617 {
618   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
619   tcp_options_t _snd_opts, *snd_opts = &_snd_opts;
620   u8 tcp_opts_len, tcp_hdr_opts_len;
621   tcp_header_t *th;
622   u16 initial_wnd;
623
624   memset (snd_opts, 0, sizeof (*snd_opts));
625   tcp_reuse_buffer (vm, b);
626
627   initial_wnd = tcp_initial_window_to_advertise (tc);
628   tcp_opts_len = tcp_make_synack_options (tc, snd_opts);
629   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
630
631   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->iss,
632                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len,
633                              TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, initial_wnd);
634   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), snd_opts);
635
636   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
637   vnet_buffer (b)->tcp.flags = TCP_BUF_FLAG_ACK;
638
639   /* Init retransmit timer. Use update instead of set because of
640    * retransmissions */
641   tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
642   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYNACK_SENT, tc);
643 }
644
645 always_inline void
646 tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
647                             u8 is_ip4, u32 fib_index, u8 flush)
648 {
649   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
650   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
651   u32 *to_next, next_index;
652   vlib_frame_t *f;
653
654   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
655   b->error = 0;
656
657   vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_TX] = fib_index;
658   vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_RX] = 0;
659
660   /* Send to IP lookup */
661   next_index = is_ip4 ? ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
662   tcp_trajectory_add_start (b, 1);
663
664   f = tm->wrk_ctx[thread_index].ip_lookup_tx_frames[!is_ip4];
665   if (!f)
666     {
667       f = vlib_get_frame_to_node (vm, next_index);
668       ASSERT (f);
669       tm->wrk_ctx[thread_index].ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = f;
670     }
671
672   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
673   to_next[f->n_vectors] = bi;
674   f->n_vectors += 1;
675   if (flush || f->n_vectors == VLIB_FRAME_SIZE)
676     {
677       vlib_put_frame_to_node (vm, next_index, f);
678       tm->wrk_ctx[thread_index].ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = 0;
679     }
680 }
681
682 static void
683 tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
684                               u8 is_ip4, u32 fib_index)
685 {
686   tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (vm, b, bi, is_ip4, fib_index, 1);
687 }
688
689 static void
690 tcp_enqueue_to_ip_lookup (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
691                           u8 is_ip4, u32 fib_index)
692 {
693   tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (vm, b, bi, is_ip4, fib_index, 0);
694   if (vm->thread_index == 0 && vlib_num_workers ())
695     session_flush_frames_main_thread (vm);
696 }
697
698 always_inline void
699 tcp_enqueue_to_output_i (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
700                          u8 is_ip4, u8 flush)
701 {
702   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
703   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
704   u32 *to_next, next_index;
705   vlib_frame_t *f;
706
707   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
708   b->error = 0;
709
710   /* Decide where to send the packet */
711   next_index = is_ip4 ? tcp4_output_node.index : tcp6_output_node.index;
712   tcp_trajectory_add_start (b, 2);
713
714   /* Get frame to v4/6 output node */
715   f = tm->wrk_ctx[thread_index].tx_frames[!is_ip4];
716   if (!f)
717     {
718       f = vlib_get_frame_to_node (vm, next_index);
719       ASSERT (f);
720       tm->wrk_ctx[thread_index].tx_frames[!is_ip4] = f;
721     }
722   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
723   to_next[f->n_vectors] = bi;
724   f->n_vectors += 1;
725   if (flush || f->n_vectors == VLIB_FRAME_SIZE)
726     {
727       vlib_put_frame_to_node (vm, next_index, f);
728       tm->wrk_ctx[thread_index].tx_frames[!is_ip4] = 0;
729     }
730 }
731
732 static void
733 tcp_enqueue_to_output (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b, u32 bi, u8 is_ip4)
734 {
735   tcp_enqueue_to_output_i (vm, b, bi, is_ip4, 0);
736 }
737
738 static void
739 tcp_enqueue_to_output_now (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
740                            u8 is_ip4)
741 {
742   tcp_enqueue_to_output_i (vm, b, bi, is_ip4, 1);
743 }
744
745 static int
746 tcp_make_reset_in_place (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b0,
747                          tcp_state_t state, u8 thread_index, u8 is_ip4)
748 {
749   ip4_header_t *ih4;
750   ip6_header_t *ih6;
751   tcp_header_t *th0;
752   ip4_address_t src_ip40, dst_ip40;
753   ip6_address_t src_ip60, dst_ip60;
754   u16 src_port, dst_port;
755   u32 tmp;
756   u32 seq, ack;
757   u8 flags;
758
759   /* Find IP and TCP headers */
760   th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
761
762   /* Save src and dst ip */
763   if (is_ip4)
764     {
765       ih4 = vlib_buffer_get_current (b0);
766       ASSERT ((ih4->ip_version_and_header_length & 0xF0) == 0x40);
767       src_ip40.as_u32 = ih4->src_address.as_u32;
768       dst_ip40.as_u32 = ih4->dst_address.as_u32;
769     }
770   else
771     {
772       ih6 = vlib_buffer_get_current (b0);
773       ASSERT ((ih6->ip_version_traffic_class_and_flow_label & 0xF0) == 0x60);
774       clib_memcpy (&src_ip60, &ih6->src_address, sizeof (ip6_address_t));
775       clib_memcpy (&dst_ip60, &ih6->dst_address, sizeof (ip6_address_t));
776     }
777
778   src_port = th0->src_port;
779   dst_port = th0->dst_port;
780
781   /* Try to determine what/why we're actually resetting */
782   if (state == TCP_STATE_CLOSED)
783     {
784       if (!tcp_syn (th0))
785         return -1;
786
787       tmp = clib_net_to_host_u32 (th0->seq_number);
788
789       /* Got a SYN for no listener. */
790       flags = TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK;
791       ack = clib_host_to_net_u32 (tmp + 1);
792       seq = 0;
793     }
794   else
795     {
796       flags = TCP_FLAG_RST;
797       seq = th0->ack_number;
798       ack = 0;
799     }
800
801   tcp_reuse_buffer (vm, b0);
802   tcp_trajectory_add_start (b0, 4);
803   th0 = vlib_buffer_push_tcp_net_order (b0, dst_port, src_port, seq, ack,
804                                         sizeof (tcp_header_t), flags, 0);
805
806   if (is_ip4)
807     {
808       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b0, &dst_ip40, &src_ip40,
809                                   IP_PROTOCOL_TCP, 1);
810       th0->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b0, ih4);
811     }
812   else
813     {
814       int bogus = ~0;
815       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b0, &dst_ip60, &src_ip60,
816                                   IP_PROTOCOL_TCP);
817       th0->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b0, ih6, &bogus);
818       ASSERT (!bogus);
819     }
820
821   return 0;
822 }
823
824 /**
825  *  Send reset without reusing existing buffer
826  *
827  *  It extracts connection info out of original packet
828  */
829 void
830 tcp_send_reset_w_pkt (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * pkt, u8 is_ip4)
831 {
832   vlib_buffer_t *b;
833   u32 bi, sw_if_index, fib_index;
834   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
835   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
836   u8 tcp_hdr_len, flags = 0;
837   tcp_header_t *th, *pkt_th;
838   u32 seq, ack;
839   ip4_header_t *ih4, *pkt_ih4;
840   ip6_header_t *ih6, *pkt_ih6;
841   fib_protocol_t fib_proto;
842
843   if (PREDICT_FALSE (tcp_get_free_buffer_index (tm, &bi)))
844     return;
845
846   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
847   sw_if_index = vnet_buffer (pkt)->sw_if_index[VLIB_RX];
848   fib_proto = is_ip4 ? FIB_PROTOCOL_IP4 : FIB_PROTOCOL_IP6;
849   fib_index = fib_table_get_index_for_sw_if_index (fib_proto, sw_if_index);
850   tcp_init_buffer (vm, b);
851
852   /* Make and write options */
853   tcp_hdr_len = sizeof (tcp_header_t);
854
855   if (is_ip4)
856     {
857       pkt_ih4 = vlib_buffer_get_current (pkt);
858       pkt_th = ip4_next_header (pkt_ih4);
859     }
860   else
861     {
862       pkt_ih6 = vlib_buffer_get_current (pkt);
863       pkt_th = ip6_next_header (pkt_ih6);
864     }
865
866   if (tcp_ack (pkt_th))
867     {
868       flags = TCP_FLAG_RST;
869       seq = pkt_th->ack_number;
870       ack = (tc && tc->state >= TCP_STATE_SYN_RCVD) ? tc->rcv_nxt : 0;
871     }
872   else
873     {
874       flags = TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK;
875       seq = 0;
876       ack = clib_host_to_net_u32 (vnet_buffer (pkt)->tcp.seq_end);
877     }
878
879   th = vlib_buffer_push_tcp_net_order (b, pkt_th->dst_port, pkt_th->src_port,
880                                        seq, ack, tcp_hdr_len, flags, 0);
881
882   /* Swap src and dst ip */
883   if (is_ip4)
884     {
885       ASSERT ((pkt_ih4->ip_version_and_header_length & 0xF0) == 0x40);
886       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &pkt_ih4->dst_address,
887                                   &pkt_ih4->src_address, IP_PROTOCOL_TCP, 1);
888       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih4);
889     }
890   else
891     {
892       int bogus = ~0;
893       ASSERT ((pkt_ih6->ip_version_traffic_class_and_flow_label & 0xF0) ==
894               0x60);
895       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &pkt_ih6->dst_address,
896                                   &pkt_ih6->src_address, IP_PROTOCOL_TCP);
897       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih6, &bogus);
898       ASSERT (!bogus);
899     }
900
901   tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (vm, b, bi, is_ip4, fib_index);
902   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RST_SENT, tc);
903 }
904
905 /**
906  * Build and set reset packet for connection
907  */
908 void
909 tcp_send_reset (tcp_connection_t * tc)
910 {
911   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
912   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
913   vlib_buffer_t *b;
914   u32 bi;
915   tcp_header_t *th;
916   u16 tcp_hdr_opts_len, advertise_wnd, opts_write_len;
917   u8 flags;
918
919   if (PREDICT_FALSE (tcp_get_free_buffer_index (tm, &bi)))
920     return;
921   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
922   tcp_init_buffer (vm, b);
923
924   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
925   tcp_hdr_opts_len = tc->snd_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
926   advertise_wnd = tcp_window_to_advertise (tc, TCP_STATE_ESTABLISHED);
927   flags = TCP_FLAG_RST;
928   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->snd_nxt,
929                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags,
930                              advertise_wnd);
931   opts_write_len = tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &tc->snd_opts);
932   ASSERT (opts_write_len == tc->snd_opts_len);
933   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
934   if (tc->c_is_ip4)
935     {
936       ip4_header_t *ih4;
937       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &tc->c_lcl_ip.ip4,
938                                   &tc->c_rmt_ip.ip4, IP_PROTOCOL_TCP, 0);
939       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih4);
940     }
941   else
942     {
943       int bogus = ~0;
944       ip6_header_t *ih6;
945       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &tc->c_lcl_ip.ip6,
946                                   &tc->c_rmt_ip.ip6, IP_PROTOCOL_TCP);
947       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih6, &bogus);
948       ASSERT (!bogus);
949     }
950   tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (vm, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
951   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RST_SENT, tc);
952 }
953
954 static void
955 tcp_push_ip_hdr (tcp_main_t * tm, tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
956 {
957   tcp_header_t *th = vlib_buffer_get_current (b);
958   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
959   if (tc->c_is_ip4)
960     {
961       ip4_header_t *ih;
962       ih = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &tc->c_lcl_ip4,
963                                  &tc->c_rmt_ip4, IP_PROTOCOL_TCP, 1);
964       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih);
965     }
966   else
967     {
968       ip6_header_t *ih;
969       int bogus = ~0;
970
971       ih = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &tc->c_lcl_ip6,
972                                  &tc->c_rmt_ip6, IP_PROTOCOL_TCP);
973       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih, &bogus);
974       ASSERT (!bogus);
975     }
976 }
977
978 /**
979  *  Send SYN
980  *
981  *  Builds a SYN packet for a half-open connection and sends it to ipx_lookup.
982  *  The packet is not forwarded through tcpx_output to avoid doing lookups
983  *  in the half_open pool.
984  */
985 void
986 tcp_send_syn (tcp_connection_t * tc)
987 {
988   vlib_buffer_t *b;
989   u32 bi;
990   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
991   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
992
993   /*
994    * Setup retransmit and establish timers before requesting buffer
995    * such that we can return if we've ran out.
996    */
997   tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_ESTABLISH, TCP_ESTABLISH_TIME);
998   tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN,
999                     tc->rto * TCP_TO_TIMER_TICK);
1000
1001   if (PREDICT_FALSE (tcp_get_free_buffer_index (tm, &bi)))
1002     return;
1003
1004   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1005   tcp_init_buffer (vm, b);
1006   tcp_make_syn (tc, b);
1007
1008   /* Measure RTT with this */
1009   tc->rtt_ts = tcp_time_now ();
1010   tc->rtt_seq = tc->snd_nxt;
1011   tc->rto_boff = 0;
1012
1013   tcp_push_ip_hdr (tm, tc, b);
1014   tcp_enqueue_to_ip_lookup (vm, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
1015   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_SENT, tc);
1016 }
1017
1018 /**
1019  * Flush tx frame populated by retransmits and timer pops
1020  */
1021 void
1022 tcp_flush_frame_to_output (vlib_main_t * vm, u8 thread_index, u8 is_ip4)
1023 {
1024   if (tcp_main.wrk_ctx[thread_index].tx_frames[!is_ip4])
1025     {
1026       u32 next_index;
1027       next_index = is_ip4 ? tcp4_output_node.index : tcp6_output_node.index;
1028       vlib_put_frame_to_node (vm, next_index,
1029                               tcp_main.
1030                               wrk_ctx[thread_index].tx_frames[!is_ip4]);
1031       tcp_main.wrk_ctx[thread_index].tx_frames[!is_ip4] = 0;
1032     }
1033 }
1034
1035 /**
1036  * Flush ip lookup tx frames populated by timer pops
1037  */
1038 static void
1039 tcp_flush_frame_to_ip_lookup (vlib_main_t * vm, u8 thread_index, u8 is_ip4)
1040 {
1041   if (tcp_main.wrk_ctx[thread_index].ip_lookup_tx_frames[!is_ip4])
1042     {
1043       u32 next_index;
1044       next_index = is_ip4 ? ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
1045       vlib_put_frame_to_node (vm, next_index,
1046                               tcp_main.
1047                               wrk_ctx[thread_index].ip_lookup_tx_frames
1048                               [!is_ip4]);
1049       tcp_main.wrk_ctx[thread_index].ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = 0;
1050     }
1051 }
1052
1053 /**
1054  * Flush v4 and v6 tcp and ip-lookup tx frames for thread index
1055  */
1056 void
1057 tcp_flush_frames_to_output (u8 thread_index)
1058 {
1059   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1060   tcp_flush_frame_to_output (vm, thread_index, 1);
1061   tcp_flush_frame_to_output (vm, thread_index, 0);
1062   tcp_flush_frame_to_ip_lookup (vm, thread_index, 1);
1063   tcp_flush_frame_to_ip_lookup (vm, thread_index, 0);
1064 }
1065
1066 /**
1067  *  Send FIN
1068  */
1069 void
1070 tcp_send_fin (tcp_connection_t * tc)
1071 {
1072   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1073   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1074   vlib_buffer_t *b;
1075   u32 bi;
1076   u8 fin_snt = 0;
1077
1078   tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1079   if (PREDICT_FALSE (tcp_get_free_buffer_index (tm, &bi)))
1080     return;
1081   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1082   tcp_init_buffer (vm, b);
1083   fin_snt = tc->flags & TCP_CONN_FINSNT;
1084   if (fin_snt)
1085     tc->snd_nxt = tc->snd_una;
1086   tcp_make_fin (tc, b);
1087   tcp_enqueue_to_output_now (vm, b, bi, tc->c_is_ip4);
1088   if (!fin_snt)
1089     {
1090       tc->flags |= TCP_CONN_FINSNT;
1091       tc->flags &= ~TCP_CONN_FINPNDG;
1092       /* Account for the FIN */
1093       tc->snd_una_max += 1;
1094       tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
1095     }
1096   else
1097     {
1098       tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
1099     }
1100   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_FIN_SENT, tc);
1101 }
1102
1103 always_inline u8
1104 tcp_make_state_flags (tcp_connection_t * tc, tcp_state_t next_state)
1105 {
1106   switch (next_state)
1107     {
1108     case TCP_STATE_ESTABLISHED:
1109     case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
1110       return TCP_FLAG_ACK;
1111     case TCP_STATE_SYN_RCVD:
1112       return TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK;
1113     case TCP_STATE_SYN_SENT:
1114       return TCP_FLAG_SYN;
1115     case TCP_STATE_LAST_ACK:
1116     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
1117       if (tc->snd_nxt + 1 < tc->snd_una_max)
1118         return TCP_FLAG_ACK;
1119       else
1120         return TCP_FLAG_FIN;
1121     default:
1122       clib_warning ("Shouldn't be here!");
1123     }
1124   return 0;
1125 }
1126
1127 /**
1128  * Push TCP header and update connection variables
1129  */
1130 always_inline void
1131 tcp_push_hdr_i (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
1132                 tcp_state_t next_state, u8 compute_opts, u8 maybe_burst)
1133 {
1134   u32 advertise_wnd, data_len;
1135   u8 tcp_hdr_opts_len, flags;
1136   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
1137   tcp_header_t *th;
1138
1139   data_len = b->current_length;
1140   if (PREDICT_FALSE (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
1141     data_len += b->total_length_not_including_first_buffer;
1142
1143   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
1144   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
1145
1146   if (compute_opts)
1147     tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1148
1149   tcp_hdr_opts_len = tc->snd_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
1150
1151   if (maybe_burst)
1152     advertise_wnd = tc->rcv_wnd >> tc->rcv_wscale;
1153   else
1154     advertise_wnd = tcp_window_to_advertise (tc, next_state);
1155
1156   flags = tcp_make_state_flags (tc, next_state);
1157
1158   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->snd_nxt,
1159                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags,
1160                              advertise_wnd);
1161
1162   if (maybe_burst)
1163     {
1164       clib_memcpy ((u8 *) (th + 1),
1165                    tm->wrk_ctx[tc->c_thread_index].cached_opts,
1166                    tc->snd_opts_len);
1167     }
1168   else
1169     {
1170       u8 len = tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &tc->snd_opts);
1171       ASSERT (len == tc->snd_opts_len);
1172     }
1173
1174   /*
1175    * Update connection variables
1176    */
1177
1178   tc->snd_nxt += data_len;
1179   tc->rcv_las = tc->rcv_nxt;
1180
1181   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_PKTIZE, tc);
1182 }
1183
1184 u32
1185 tcp_push_header (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
1186 {
1187   tcp_push_hdr_i (tc, b, TCP_STATE_ESTABLISHED, /* compute opts */ 0,
1188                   /* burst */ 1);
1189   tc->snd_una_max = tc->snd_nxt;
1190   ASSERT (seq_leq (tc->snd_una_max, tc->snd_una + tc->snd_wnd));
1191   tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
1192   /* If not tracking an ACK, start tracking */
1193   if (tc->rtt_ts == 0 && !tcp_in_cong_recovery (tc))
1194     {
1195       tc->rtt_ts = tcp_time_now ();
1196       tc->rtt_seq = tc->snd_nxt;
1197     }
1198   if (PREDICT_FALSE (!tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT)))
1199     {
1200       tcp_retransmit_timer_set (tc);
1201       tc->rto_boff = 0;
1202     }
1203   tcp_trajectory_add_start (b, 3);
1204   return 0;
1205 }
1206
1207 void
1208 tcp_send_ack (tcp_connection_t * tc)
1209 {
1210   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1211   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1212
1213   vlib_buffer_t *b;
1214   u32 bi;
1215
1216   /* Get buffer */
1217   if (PREDICT_FALSE (tcp_get_free_buffer_index (tm, &bi)))
1218     return;
1219   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1220   tcp_init_buffer (vm, b);
1221
1222   /* Fill in the ACK */
1223   tcp_make_ack (tc, b);
1224   tcp_enqueue_to_output (vm, b, bi, tc->c_is_ip4);
1225 }
1226
1227 /**
1228  * Delayed ack timer handler
1229  *
1230  * Sends delayed ACK when timer expires
1231  */
1232 void
1233 tcp_timer_delack_handler (u32 index)
1234 {
1235   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1236   tcp_connection_t *tc;
1237
1238   tc = tcp_connection_get (index, thread_index);
1239   tc->timers[TCP_TIMER_DELACK] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1240   tcp_send_ack (tc);
1241 }
1242
1243 /**
1244  * Build a retransmit segment
1245  *
1246  * @return the number of bytes in the segment or 0 if there's nothing to
1247  *         retransmit
1248  */
1249 static u32
1250 tcp_prepare_retransmit_segment (tcp_connection_t * tc, u32 offset,
1251                                 u32 max_deq_bytes, vlib_buffer_t ** b)
1252 {
1253   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1254   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1255   int n_bytes = 0;
1256   u32 start, bi, available_bytes, seg_size;
1257   u8 *data;
1258
1259   ASSERT (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED);
1260   ASSERT (max_deq_bytes != 0);
1261
1262   /*
1263    * Make sure we can retransmit something
1264    */
1265   available_bytes = session_tx_fifo_max_dequeue (&tc->connection);
1266   ASSERT (available_bytes >= offset);
1267   available_bytes -= offset;
1268   if (!available_bytes)
1269     return 0;
1270   max_deq_bytes = clib_min (tc->snd_mss, max_deq_bytes);
1271   max_deq_bytes = clib_min (available_bytes, max_deq_bytes);
1272
1273   /* Start is beyond snd_congestion */
1274   start = tc->snd_una + offset;
1275   if (seq_geq (start, tc->snd_congestion))
1276     goto done;
1277
1278   /* Don't overshoot snd_congestion */
1279   if (seq_gt (start + max_deq_bytes, tc->snd_congestion))
1280     {
1281       max_deq_bytes = tc->snd_congestion - start;
1282       if (max_deq_bytes == 0)
1283         goto done;
1284     }
1285
1286   seg_size = max_deq_bytes + MAX_HDRS_LEN;
1287
1288   /*
1289    * Prepare options
1290    */
1291   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1292
1293   /*
1294    * Allocate and fill in buffer(s)
1295    */
1296
1297   /* Easy case, buffer size greater than mss */
1298   if (PREDICT_TRUE (seg_size <= tm->bytes_per_buffer))
1299     {
1300       if (PREDICT_FALSE (tcp_get_free_buffer_index (tm, &bi)))
1301         return 0;
1302       *b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1303       data = tcp_init_buffer (vm, *b);
1304       n_bytes = stream_session_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1305                                            max_deq_bytes);
1306       ASSERT (n_bytes == max_deq_bytes);
1307       b[0]->current_length = n_bytes;
1308       tcp_push_hdr_i (tc, *b, tc->state, /* compute opts */ 0, /* burst */ 0);
1309       if (seq_gt (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max))
1310         tc->snd_una_max = tc->snd_nxt;
1311     }
1312   /* Split mss into multiple buffers */
1313   else
1314     {
1315       u32 chain_bi = ~0, n_bufs_per_seg;
1316       u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1317       u16 n_peeked, len_to_deq, available_bufs;
1318       vlib_buffer_t *chain_b, *prev_b;
1319       int i;
1320
1321       /* Make sure we have enough buffers */
1322       n_bufs_per_seg = ceil ((double) seg_size / tm->bytes_per_buffer);
1323       available_bufs = vec_len (tm->wrk_ctx[thread_index].tx_buffers);
1324       if (n_bufs_per_seg > available_bufs)
1325         {
1326           tcp_alloc_tx_buffers (tm, thread_index, &available_bufs,
1327                                 VLIB_FRAME_SIZE);
1328
1329           if (n_bufs_per_seg > available_bufs)
1330             {
1331               *b = 0;
1332               return 0;
1333             }
1334         }
1335
1336       tcp_get_free_buffer_index (tm, &bi);
1337       ASSERT (bi != (u32) ~ 0);
1338       *b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1339       data = tcp_init_buffer (vm, *b);
1340       n_bytes = stream_session_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1341                                            tm->bytes_per_buffer -
1342                                            MAX_HDRS_LEN);
1343       b[0]->current_length = n_bytes;
1344       b[0]->flags |= VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
1345       b[0]->total_length_not_including_first_buffer = 0;
1346       max_deq_bytes -= n_bytes;
1347
1348       chain_b = *b;
1349       for (i = 1; i < n_bufs_per_seg; i++)
1350         {
1351           prev_b = chain_b;
1352           len_to_deq = clib_min (max_deq_bytes, tm->bytes_per_buffer);
1353           tcp_get_free_buffer_index (tm, &chain_bi);
1354           ASSERT (chain_bi != (u32) ~ 0);
1355           chain_b = vlib_get_buffer (vm, chain_bi);
1356           chain_b->current_data = 0;
1357           data = vlib_buffer_get_current (chain_b);
1358           n_peeked = stream_session_peek_bytes (&tc->connection, data,
1359                                                 offset + n_bytes, len_to_deq);
1360           ASSERT (n_peeked == len_to_deq);
1361           n_bytes += n_peeked;
1362           chain_b->current_length = n_peeked;
1363           chain_b->next_buffer = 0;
1364
1365           /* update previous buffer */
1366           prev_b->next_buffer = chain_bi;
1367           prev_b->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
1368
1369           max_deq_bytes -= n_peeked;
1370           b[0]->total_length_not_including_first_buffer += n_peeked;
1371         }
1372
1373       tcp_push_hdr_i (tc, *b, tc->state, /* compute opts */ 0, /* burst */ 0);
1374       if (seq_gt (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max))
1375         tc->snd_una_max = tc->snd_nxt;
1376     }
1377
1378   ASSERT (n_bytes > 0);
1379   ASSERT (((*b)->current_data + (*b)->current_length) <=
1380           tm->bytes_per_buffer);
1381
1382   if (tcp_in_fastrecovery (tc))
1383     tc->snd_rxt_bytes += n_bytes;
1384
1385 done:
1386   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_RTX, tc, offset, n_bytes);
1387   return n_bytes;
1388 }
1389
1390 /**
1391  * Reset congestion control, switch cwnd to loss window and try again.
1392  */
1393 static void
1394 tcp_rxt_timeout_cc (tcp_connection_t * tc)
1395 {
1396   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 6);
1397   tc->prev_ssthresh = tc->ssthresh;
1398   tc->prev_cwnd = tc->cwnd;
1399
1400   /* Cleanly recover cc (also clears up fast retransmit) */
1401   if (tcp_in_fastrecovery (tc))
1402     tcp_cc_fastrecovery_exit (tc);
1403
1404   /* Start again from the beginning */
1405   tc->cc_algo->congestion (tc);
1406   tc->cwnd = tcp_loss_wnd (tc);
1407   tc->snd_congestion = tc->snd_una_max;
1408   tc->rtt_ts = 0;
1409   tc->cwnd_acc_bytes = 0;
1410
1411   tcp_recovery_on (tc);
1412 }
1413
1414 static inline void
1415 tcp_timer_retransmit_handler_i (u32 index, u8 is_syn)
1416 {
1417   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1418   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1419   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1420   tcp_connection_t *tc;
1421   vlib_buffer_t *b = 0;
1422   u32 bi, n_bytes;
1423
1424   if (is_syn)
1425     {
1426       tc = tcp_half_open_connection_get (index);
1427       /* Note: the connection may have transitioned to ESTABLISHED... */
1428       if (PREDICT_FALSE (tc == 0))
1429         return;
1430       tc->timers[TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1431     }
1432   else
1433     {
1434       tc = tcp_connection_get (index, thread_index);
1435       /* Note: the connection may have been closed and pool_put */
1436       if (PREDICT_FALSE (tc == 0))
1437         return;
1438       tc->timers[TCP_TIMER_RETRANSMIT] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1439     }
1440
1441   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 1);
1442
1443   if (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED)
1444     {
1445       /* Lost FIN, retransmit and return */
1446       if (tcp_is_lost_fin (tc))
1447         {
1448           tcp_send_fin (tc);
1449           tc->rto_boff += 1;
1450           tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1451           return;
1452         }
1453
1454       /* Shouldn't be here */
1455       if ((tc->rto_boff == 0 && tc->snd_una == tc->snd_una_max)
1456           || (tc->rto_boff > 0 && seq_geq (tc->snd_una, tc->snd_congestion)))
1457         {
1458           tcp_recovery_off (tc);
1459           return;
1460         }
1461
1462       /* We're not in recovery so make sure rto_boff is 0 */
1463       if (!tcp_in_recovery (tc) && tc->rto_boff > 0)
1464         {
1465           tc->rto_boff = 0;
1466           tcp_update_rto (tc);
1467         }
1468
1469       /* Increment RTO backoff (also equal to number of retries) and go back
1470        * to first un-acked byte  */
1471       tc->rto_boff += 1;
1472
1473       /* First retransmit timeout */
1474       if (tc->rto_boff == 1)
1475         tcp_rxt_timeout_cc (tc);
1476
1477       tc->snd_una_max = tc->snd_nxt = tc->snd_una;
1478       tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1479
1480       /* Send one segment. Note that n_bytes may be zero due to buffer shortfall  */
1481       n_bytes = tcp_prepare_retransmit_segment (tc, 0, tc->snd_mss, &b);
1482
1483       /* TODO be less aggressive about this */
1484       scoreboard_clear (&tc->sack_sb);
1485
1486       if (n_bytes == 0)
1487         {
1488           tcp_retransmit_timer_set (tc);
1489           return;
1490         }
1491
1492       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1493
1494       /* For first retransmit, record timestamp (Eifel detection RFC3522) */
1495       if (tc->rto_boff == 1)
1496         tc->snd_rxt_ts = tcp_time_now ();
1497
1498       tcp_enqueue_to_output (vm, b, bi, tc->c_is_ip4);
1499       tcp_retransmit_timer_update (tc);
1500     }
1501   /* Retransmit for SYN */
1502   else if (tc->state == TCP_STATE_SYN_SENT)
1503     {
1504       /* Half-open connection actually moved to established but we were
1505        * waiting for syn retransmit to pop to call cleanup from the right
1506        * thread. */
1507       if (tc->flags & TCP_CONN_HALF_OPEN_DONE)
1508         {
1509           if (tcp_half_open_connection_cleanup (tc))
1510             {
1511               clib_warning ("could not remove half-open connection");
1512               ASSERT (0);
1513             }
1514           return;
1515         }
1516
1517       /* Try without increasing RTO a number of times. If this fails,
1518        * start growing RTO exponentially */
1519       tc->rto_boff += 1;
1520       if (tc->rto_boff > TCP_RTO_SYN_RETRIES)
1521         tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1522
1523       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN,
1524                         tc->rto * TCP_TO_TIMER_TICK);
1525
1526       if (PREDICT_FALSE (tcp_get_free_buffer_index (tm, &bi)))
1527         return;
1528
1529       b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1530       tcp_init_buffer (vm, b);
1531       tcp_make_syn (tc, b);
1532
1533       tc->rtt_ts = 0;
1534       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RXT, tc, 0);
1535
1536       /* This goes straight to ipx_lookup. Retransmit timer set already */
1537       tcp_push_ip_hdr (tm, tc, b);
1538       tcp_enqueue_to_ip_lookup (vm, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
1539     }
1540   /* Retransmit SYN-ACK */
1541   else if (tc->state == TCP_STATE_SYN_RCVD)
1542     {
1543       tc->rto_boff += 1;
1544       if (tc->rto_boff > TCP_RTO_SYN_RETRIES)
1545         tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1546       tc->rtt_ts = 0;
1547
1548       if (PREDICT_FALSE (tcp_get_free_buffer_index (tm, &bi)))
1549         {
1550           tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1551           return;
1552         }
1553
1554       b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1555       tcp_init_buffer (vm, b);
1556       tcp_make_synack (tc, b);
1557       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RXT, tc, 1);
1558
1559       /* Retransmit timer already updated, just enqueue to output */
1560       tcp_enqueue_to_output (vm, b, bi, tc->c_is_ip4);
1561     }
1562   else
1563     {
1564       ASSERT (tc->state == TCP_STATE_CLOSED);
1565       return;
1566     }
1567 }
1568
1569 void
1570 tcp_timer_retransmit_handler (u32 index)
1571 {
1572   tcp_timer_retransmit_handler_i (index, 0);
1573 }
1574
1575 void
1576 tcp_timer_retransmit_syn_handler (u32 index)
1577 {
1578   tcp_timer_retransmit_handler_i (index, 1);
1579 }
1580
1581 /**
1582  * Got 0 snd_wnd from peer, try to do something about it.
1583  *
1584  */
1585 void
1586 tcp_timer_persist_handler (u32 index)
1587 {
1588   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1589   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1590   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1591   tcp_connection_t *tc;
1592   vlib_buffer_t *b;
1593   u32 bi, max_snd_bytes, available_bytes, offset;
1594   int n_bytes = 0;
1595   u8 *data;
1596
1597   tc = tcp_connection_get_if_valid (index, thread_index);
1598
1599   if (!tc)
1600     return;
1601
1602   /* Make sure timer handle is set to invalid */
1603   tc->timers[TCP_TIMER_PERSIST] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1604
1605   /* Problem already solved or worse */
1606   if (tc->state == TCP_STATE_CLOSED || tc->state > TCP_STATE_ESTABLISHED
1607       || tc->snd_wnd > tc->snd_mss || tcp_in_recovery (tc))
1608     return;
1609
1610   available_bytes = session_tx_fifo_max_dequeue (&tc->connection);
1611   offset = tc->snd_una_max - tc->snd_una;
1612
1613   /* Reprogram persist if no new bytes available to send. We may have data
1614    * next time */
1615   if (!available_bytes)
1616     {
1617       tcp_persist_timer_set (tc);
1618       return;
1619     }
1620
1621   if (available_bytes <= offset)
1622     {
1623       ASSERT (tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT));
1624       return;
1625     }
1626
1627   /* Increment RTO backoff */
1628   tc->rto_boff += 1;
1629   tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1630
1631   /*
1632    * Try to force the first unsent segment (or buffer)
1633    */
1634   if (PREDICT_FALSE (tcp_get_free_buffer_index (tm, &bi)))
1635     return;
1636   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1637   data = tcp_init_buffer (vm, b);
1638
1639   tcp_validate_txf_size (tc, offset);
1640   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1641   max_snd_bytes = clib_min (tc->snd_mss, tm->bytes_per_buffer - MAX_HDRS_LEN);
1642   n_bytes = stream_session_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1643                                        max_snd_bytes);
1644   b->current_length = n_bytes;
1645   ASSERT (n_bytes != 0 && (tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT)
1646                            || tc->snd_nxt == tc->snd_una_max
1647                            || tc->rto_boff > 1));
1648
1649   tcp_push_hdr_i (tc, b, tc->state, /* compute opts */ 0, /* burst */ 0);
1650   tc->snd_una_max = tc->snd_nxt;
1651   tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
1652   tcp_enqueue_to_output (vm, b, bi, tc->c_is_ip4);
1653
1654   /* Just sent new data, enable retransmit */
1655   tcp_retransmit_timer_update (tc);
1656 }
1657
1658 /**
1659  * Retransmit first unacked segment
1660  */
1661 void
1662 tcp_retransmit_first_unacked (tcp_connection_t * tc)
1663 {
1664   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1665   vlib_buffer_t *b;
1666   u32 bi, old_snd_nxt, n_bytes;
1667
1668   old_snd_nxt = tc->snd_nxt;
1669   tc->snd_nxt = tc->snd_una;
1670
1671   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1672   n_bytes = tcp_prepare_retransmit_segment (tc, 0, tc->snd_mss, &b);
1673   if (!n_bytes)
1674     return;
1675   bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1676   tcp_enqueue_to_output (vm, b, bi, tc->c_is_ip4);
1677
1678   tc->snd_nxt = old_snd_nxt;
1679 }
1680
1681 /**
1682  * Do fast retransmit with SACKs
1683  */
1684 void
1685 tcp_fast_retransmit_sack (tcp_connection_t * tc)
1686 {
1687   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1688   u32 n_written = 0, offset, max_bytes, n_segs = 0;
1689   vlib_buffer_t *b = 0;
1690   sack_scoreboard_hole_t *hole;
1691   sack_scoreboard_t *sb;
1692   u32 bi, old_snd_nxt;
1693   int snd_space;
1694   u8 snd_limited = 0, can_rescue = 0;
1695
1696   ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
1697
1698   old_snd_nxt = tc->snd_nxt;
1699   sb = &tc->sack_sb;
1700   snd_space = tcp_available_cc_snd_space (tc);
1701
1702   if (snd_space < tc->snd_mss)
1703     goto done;
1704
1705   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 0);
1706   hole = scoreboard_get_hole (sb, sb->cur_rxt_hole);
1707   while (hole && snd_space > 0 && n_segs++ < VLIB_FRAME_SIZE)
1708     {
1709       hole = scoreboard_next_rxt_hole (sb, hole,
1710                                        tcp_fastrecovery_sent_1_smss (tc),
1711                                        &can_rescue, &snd_limited);
1712       if (!hole)
1713         {
1714           if (!can_rescue || !(seq_lt (sb->rescue_rxt, tc->snd_una)
1715                                || seq_gt (sb->rescue_rxt,
1716                                           tc->snd_congestion)))
1717             break;
1718
1719           /* If rescue rxt undefined or less than snd_una then one segment of
1720            * up to SMSS octets that MUST include the highest outstanding
1721            * unSACKed sequence number SHOULD be returned, and RescueRxt set to
1722            * RecoveryPoint. HighRxt MUST NOT be updated.
1723            */
1724           max_bytes = clib_min (tc->snd_mss,
1725                                 tc->snd_congestion - tc->snd_una);
1726           max_bytes = clib_min (max_bytes, snd_space);
1727           offset = tc->snd_congestion - tc->snd_una - max_bytes;
1728           sb->rescue_rxt = tc->snd_congestion;
1729           tc->snd_nxt = tc->snd_una + offset;
1730           n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (tc, offset, max_bytes,
1731                                                       &b);
1732           if (!n_written)
1733             goto done;
1734
1735           bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1736           tcp_enqueue_to_output (vm, b, bi, tc->c_is_ip4);
1737           break;
1738         }
1739
1740       max_bytes = clib_min (hole->end - sb->high_rxt, snd_space);
1741       max_bytes = snd_limited ? clib_min (max_bytes, tc->snd_mss) : max_bytes;
1742       if (max_bytes == 0)
1743         break;
1744       offset = sb->high_rxt - tc->snd_una;
1745       tc->snd_nxt = sb->high_rxt;
1746       n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (tc, offset, max_bytes, &b);
1747
1748       /* Nothing left to retransmit */
1749       if (n_written == 0)
1750         break;
1751
1752       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1753       sb->high_rxt += n_written;
1754       tcp_enqueue_to_output (vm, b, bi, tc->c_is_ip4);
1755       ASSERT (n_written <= snd_space);
1756       snd_space -= n_written;
1757     }
1758
1759 done:
1760   /* If window allows, send 1 SMSS of new data */
1761   tc->snd_nxt = old_snd_nxt;
1762 }
1763
1764 /**
1765  * Fast retransmit without SACK info
1766  */
1767 void
1768 tcp_fast_retransmit_no_sack (tcp_connection_t * tc)
1769 {
1770   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1771   u32 n_written = 0, offset = 0, bi, old_snd_nxt;
1772   int snd_space;
1773   vlib_buffer_t *b;
1774
1775   ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
1776   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 0);
1777
1778   /* Start resending from first un-acked segment */
1779   old_snd_nxt = tc->snd_nxt;
1780   tc->snd_nxt = tc->snd_una;
1781   snd_space = tcp_available_cc_snd_space (tc);
1782
1783   while (snd_space > 0)
1784     {
1785       offset += n_written;
1786       n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (tc, offset, snd_space, &b);
1787
1788       /* Nothing left to retransmit */
1789       if (n_written == 0)
1790         break;
1791
1792       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1793       tcp_enqueue_to_output (vm, b, bi, tc->c_is_ip4);
1794       snd_space -= n_written;
1795     }
1796
1797   /* Restore snd_nxt. If window allows, send 1 SMSS of new data */
1798   tc->snd_nxt = old_snd_nxt;
1799 }
1800
1801 /**
1802  * Do fast retransmit
1803  */
1804 void
1805 tcp_fast_retransmit (tcp_connection_t * tc)
1806 {
1807   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1808     tcp_fast_retransmit_sack (tc);
1809   else
1810     tcp_fast_retransmit_no_sack (tc);
1811 }
1812
1813 static u32
1814 tcp_session_has_ooo_data (tcp_connection_t * tc)
1815 {
1816   stream_session_t *s = session_get (tc->c_s_index, tc->c_thread_index);
1817   return svm_fifo_has_ooo_data (s->server_rx_fifo);
1818 }
1819
1820 static void
1821 tcp_output_handle_link_local (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * b0,
1822                               u16 * next0, u32 * error0)
1823 {
1824   ip_adjacency_t *adj;
1825   adj_index_t ai;
1826
1827   /* Not thread safe but as long as the connection exists the adj should
1828    * not be removed */
1829   ai = adj_nbr_find (FIB_PROTOCOL_IP6, VNET_LINK_IP6, &tc0->c_rmt_ip,
1830                      tc0->sw_if_index);
1831   if (ai == ADJ_INDEX_INVALID)
1832     {
1833       vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
1834       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
1835       *error0 = TCP_ERROR_LINK_LOCAL_RW;
1836       return;
1837     }
1838
1839   adj = adj_get (ai);
1840   if (PREDICT_TRUE (adj->lookup_next_index == IP_LOOKUP_NEXT_REWRITE))
1841     *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_REWRITE;
1842   else if (adj->lookup_next_index == IP_LOOKUP_NEXT_ARP)
1843     *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_ARP;
1844   else
1845     {
1846       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
1847       *error0 = TCP_ERROR_LINK_LOCAL_RW;
1848     }
1849   vnet_buffer (b0)->ip.adj_index[VLIB_TX] = ai;
1850 }
1851
1852 static void
1853 tcp46_output_trace_frame (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
1854                           u32 * to_next, u32 n_bufs)
1855 {
1856   u32 n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
1857   tcp_connection_t *tc;
1858   tcp_tx_trace_t *t;
1859   vlib_buffer_t *b;
1860   tcp_header_t *th;
1861   int i;
1862
1863   for (i = 0; i < clib_min (n_trace, n_bufs); i++)
1864     {
1865       b = vlib_get_buffer (vm, to_next[i]);
1866       th = vlib_buffer_get_current (b);
1867       tc = tcp_connection_get (vnet_buffer (b)->tcp.connection_index,
1868                                vm->thread_index);
1869       t = vlib_add_trace (vm, node, b, sizeof (*t));
1870       clib_memcpy (&t->tcp_header, th, sizeof (t->tcp_header));
1871       clib_memcpy (&t->tcp_connection, tc, sizeof (t->tcp_connection));
1872     }
1873 }
1874
1875 always_inline void
1876 tcp_output_push_ip (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b0,
1877                     tcp_connection_t * tc0, u8 is_ip4)
1878 {
1879   tcp_header_t *th0 = 0;
1880
1881   th0 = vlib_buffer_get_current (b0);
1882   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_OUTPUT, tc0, th0->flags, b0->current_length);
1883   if (is_ip4)
1884     {
1885       vlib_buffer_push_ip4 (vm, b0, &tc0->c_lcl_ip4, &tc0->c_rmt_ip4,
1886                             IP_PROTOCOL_TCP, 1);
1887       b0->flags |= VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_TCP_CKSUM;
1888       vnet_buffer (b0)->l4_hdr_offset = (u8 *) th0 - b0->data;
1889       th0->checksum = 0;
1890     }
1891   else
1892     {
1893       ip6_header_t *ih0;
1894       ih0 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b0, &tc0->c_lcl_ip6,
1895                                   &tc0->c_rmt_ip6, IP_PROTOCOL_TCP);
1896       b0->flags |= VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_TCP_CKSUM;
1897       vnet_buffer (b0)->l3_hdr_offset = (u8 *) ih0 - b0->data;
1898       vnet_buffer (b0)->l4_hdr_offset = (u8 *) th0 - b0->data;
1899       th0->checksum = 0;
1900     }
1901 }
1902
1903 always_inline void
1904 tcp_output_handle_packet (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * b0,
1905                           u32 * error0, u16 * next0, u8 is_ip4)
1906 {
1907
1908   if (PREDICT_FALSE (tc0->state == TCP_STATE_CLOSED))
1909     {
1910       *error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
1911       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
1912       return;
1913     }
1914
1915   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = tc0->c_fib_index;
1916   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = 0;
1917
1918   if (!is_ip4)
1919     {
1920       if (PREDICT_FALSE (ip6_address_is_link_local_unicast (&tc0->c_rmt_ip6)))
1921         tcp_output_handle_link_local (tc0, b0, next0, error0);
1922     }
1923
1924   /* Filter out DUPACKs if there are no OOO segments left */
1925   if (PREDICT_FALSE (vnet_buffer (b0)->tcp.flags & TCP_BUF_FLAG_DUPACK))
1926     {
1927       /* N.B. Should not filter burst of dupacks. Two issues:
1928        * 1) dupacks open cwnd on remote peer when congested
1929        * 2) acks leaving should have the latest rcv_wnd since the
1930        *    burst may have eaten up all of it, so only the old ones
1931        *     could be filtered.
1932        */
1933       if (!tcp_session_has_ooo_data (tc0))
1934         {
1935           *error0 = TCP_ERROR_FILTERED_DUPACKS;
1936           *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
1937           return;
1938         }
1939     }
1940
1941   /* Stop DELACK timer and fix flags */
1942   tc0->flags &= ~(TCP_CONN_SNDACK);
1943   if (!TCP_ALWAYS_ACK)
1944     tcp_timer_reset (tc0, TCP_TIMER_DELACK);
1945 }
1946
1947 always_inline uword
1948 tcp46_output_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
1949                      vlib_frame_t * frame, int is_ip4)
1950 {
1951   u32 n_left_from, *from, thread_index = vm->thread_index;
1952   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
1953   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next;
1954
1955   from = vlib_frame_vector_args (frame);
1956   n_left_from = frame->n_vectors;
1957   tcp_set_time_now (thread_index);
1958
1959   if (PREDICT_FALSE (node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE))
1960     tcp46_output_trace_frame (vm, node, from, n_left_from);
1961
1962   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left_from);
1963   b = bufs;
1964   next = nexts;
1965
1966   while (n_left_from >= 4)
1967     {
1968       u32 error0 = TCP_ERROR_PKTS_SENT, error1 = TCP_ERROR_PKTS_SENT;
1969       tcp_connection_t *tc0, *tc1;
1970
1971       {
1972         vlib_prefetch_buffer_header (b[2], STORE);
1973         CLIB_PREFETCH (b[2]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
1974
1975         vlib_prefetch_buffer_header (b[3], STORE);
1976         CLIB_PREFETCH (b[3]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
1977       }
1978
1979       next[0] = next[1] = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP;
1980
1981       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index,
1982                                 thread_index);
1983       tc1 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[1])->tcp.connection_index,
1984                                 thread_index);
1985
1986       tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
1987       tcp_output_push_ip (vm, b[1], tc1, is_ip4);
1988
1989       tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], &error0, &next[0], is_ip4);
1990       tcp_output_handle_packet (tc1, b[1], &error1, &next[1], is_ip4);
1991
1992       b += 2;
1993       next += 2;
1994       n_left_from -= 2;
1995     }
1996   while (n_left_from > 0)
1997     {
1998       u32 error0 = TCP_ERROR_PKTS_SENT;
1999       tcp_connection_t *tc0;
2000
2001       if (n_left_from > 1)
2002         {
2003           vlib_prefetch_buffer_header (b[1], STORE);
2004           CLIB_PREFETCH (b[1]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2005         }
2006
2007       next[0] = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP;
2008       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index,
2009                                 thread_index);
2010
2011       tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
2012       tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], &error0, &next[0], is_ip4);
2013
2014       b += 1;
2015       next += 1;
2016       n_left_from -= 1;
2017     }
2018
2019   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
2020   return frame->n_vectors;
2021 }
2022
2023 static uword
2024 tcp4_output (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2025              vlib_frame_t * from_frame)
2026 {
2027   return tcp46_output_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2028 }
2029
2030 static uword
2031 tcp6_output (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2032              vlib_frame_t * from_frame)
2033 {
2034   return tcp46_output_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2035 }
2036
2037 /* *INDENT-OFF* */
2038 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_output_node) =
2039 {
2040   .function = tcp4_output,.name = "tcp4-output",
2041     /* Takes a vector of packets. */
2042     .vector_size = sizeof (u32),
2043     .n_errors = TCP_N_ERROR,
2044     .error_strings = tcp_error_strings,
2045     .n_next_nodes = TCP_OUTPUT_N_NEXT,
2046     .next_nodes = {
2047 #define _(s,n) [TCP_OUTPUT_NEXT_##s] = n,
2048     foreach_tcp4_output_next
2049 #undef _
2050     },
2051     .format_buffer = format_tcp_header,
2052     .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2053 };
2054 /* *INDENT-ON* */
2055
2056 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_output_node, tcp4_output);
2057
2058 /* *INDENT-OFF* */
2059 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_output_node) =
2060 {
2061   .function = tcp6_output,
2062   .name = "tcp6-output",
2063     /* Takes a vector of packets. */
2064   .vector_size = sizeof (u32),
2065   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2066   .error_strings = tcp_error_strings,
2067   .n_next_nodes = TCP_OUTPUT_N_NEXT,
2068   .next_nodes = {
2069 #define _(s,n) [TCP_OUTPUT_NEXT_##s] = n,
2070     foreach_tcp6_output_next
2071 #undef _
2072   },
2073   .format_buffer = format_tcp_header,
2074   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2075 };
2076 /* *INDENT-ON* */
2077
2078 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_output_node, tcp6_output);
2079
2080 typedef enum _tcp_reset_next
2081 {
2082   TCP_RESET_NEXT_DROP,
2083   TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP,
2084   TCP_RESET_N_NEXT
2085 } tcp_reset_next_t;
2086
2087 #define foreach_tcp4_reset_next         \
2088   _(DROP, "error-drop")                 \
2089   _(IP_LOOKUP, "ip4-lookup")
2090
2091 #define foreach_tcp6_reset_next         \
2092   _(DROP, "error-drop")                 \
2093   _(IP_LOOKUP, "ip6-lookup")
2094
2095 static uword
2096 tcp46_send_reset_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2097                          vlib_frame_t * from_frame, u8 is_ip4)
2098 {
2099   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next;
2100   u32 my_thread_index = vm->thread_index;
2101
2102   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
2103   n_left_from = from_frame->n_vectors;
2104
2105   next_index = node->cached_next_index;
2106
2107   while (n_left_from > 0)
2108     {
2109       u32 n_left_to_next;
2110
2111       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
2112
2113       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2114         {
2115           u32 bi0;
2116           vlib_buffer_t *b0;
2117           tcp_tx_trace_t *t0;
2118           tcp_header_t *th0;
2119           u32 error0 = TCP_ERROR_RST_SENT, next0 = TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP;
2120
2121           bi0 = from[0];
2122           to_next[0] = bi0;
2123           from += 1;
2124           to_next += 1;
2125           n_left_from -= 1;
2126           n_left_to_next -= 1;
2127
2128           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2129
2130           if (tcp_make_reset_in_place (vm, b0, vnet_buffer (b0)->tcp.flags,
2131                                        my_thread_index, is_ip4))
2132             {
2133               error0 = TCP_ERROR_LOOKUP_DROPS;
2134               next0 = TCP_RESET_NEXT_DROP;
2135               goto done;
2136             }
2137
2138           /* Prepare to send to IP lookup */
2139           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
2140           next0 = TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP;
2141
2142         done:
2143           b0->error = node->errors[error0];
2144           b0->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
2145           if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
2146             {
2147               th0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2148               if (is_ip4)
2149                 th0 = ip4_next_header ((ip4_header_t *) th0);
2150               else
2151                 th0 = ip6_next_header ((ip6_header_t *) th0);
2152               t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2153               clib_memcpy (&t0->tcp_header, th0, sizeof (t0->tcp_header));
2154             }
2155
2156           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
2157                                            n_left_to_next, bi0, next0);
2158         }
2159       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2160     }
2161   return from_frame->n_vectors;
2162 }
2163
2164 static uword
2165 tcp4_send_reset (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2166                  vlib_frame_t * from_frame)
2167 {
2168   return tcp46_send_reset_inline (vm, node, from_frame, 1);
2169 }
2170
2171 static uword
2172 tcp6_send_reset (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2173                  vlib_frame_t * from_frame)
2174 {
2175   return tcp46_send_reset_inline (vm, node, from_frame, 0);
2176 }
2177
2178 /* *INDENT-OFF* */
2179 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_reset_node) = {
2180   .function = tcp4_send_reset,
2181   .name = "tcp4-reset",
2182   .vector_size = sizeof (u32),
2183   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2184   .error_strings = tcp_error_strings,
2185   .n_next_nodes = TCP_RESET_N_NEXT,
2186   .next_nodes = {
2187 #define _(s,n) [TCP_RESET_NEXT_##s] = n,
2188     foreach_tcp4_reset_next
2189 #undef _
2190   },
2191   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2192 };
2193 /* *INDENT-ON* */
2194
2195 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_reset_node, tcp4_send_reset);
2196
2197 /* *INDENT-OFF* */
2198 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_reset_node) = {
2199   .function = tcp6_send_reset,
2200   .name = "tcp6-reset",
2201   .vector_size = sizeof (u32),
2202   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2203   .error_strings = tcp_error_strings,
2204   .n_next_nodes = TCP_RESET_N_NEXT,
2205   .next_nodes = {
2206 #define _(s,n) [TCP_RESET_NEXT_##s] = n,
2207     foreach_tcp6_reset_next
2208 #undef _
2209   },
2210   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2211 };
2212 /* *INDENT-ON* */
2213
2214 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_reset_node, tcp6_send_reset);
2215
2216 /*
2217  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
2218  *
2219  * Local Variables:
2220  * eval: (c-set-style "gnu")
2221  * End:
2222  */